碳酸鹽團簇同位素是目前不斷發展的古溫度代用指標，在地球科學諸多領域中具有重要的應用價值。在分析測試方面，要獲得準確可靠的碳酸鹽團簇同位素組成（如Δ47值），通常需要使用合適的標準物質進行數據標定。近年來，碳酸鹽標準校正法的提出，呈現出諸多以往傳統氣體標準校正所不具備的優勢，使得越來越多實驗室在校正碳酸鹽Δ47值時使用蘇黎世聯邦理工學院 (ETH Zurich)制備的四套方解石標樣，即ETH-1，ETH-2，ETH-3和ETH-4。這些標樣一般由ETH的Bernasconi教授無償提供給各實驗室，然而每份標樣的分發量較少僅有約0.5 g，在高強度的測試下，這些標樣消耗較大，一旦消耗完很難確保ETH實驗室或其他實驗室能夠制備出相同同位素組成的標樣。此外，隨著碳酸鹽雙團簇同位素體系（Δ47-Δ48）的發展，目前已經發現ETH系列標樣由于δ48值范圍較小并不是理想的Δ48校正標準。
針對以上技術難題，中國科學院廣州地球化學研究所穩定同位素地球化學學科組孔凱博士生與郭煬銳副研究員等人采用了溶解無機碳同位素交換法和高溫固態重排法合成了一套具有不同形成溫度和同位素值范圍（δ 47: ~10‰至66‰; δ 48: ？4‰ 至108‰）的碳酸鋇標樣，并利用氣體標準結合ETH系列標準對這套標樣進行長期的標定分析。研究取得以下主要認識：1）本研究提出的合成實驗方法可獲得特定溫度下Δ 47 值高重現性、成分均一穩定的碳酸鋇晶體；2）利用合成碳酸鋇可以實現對儀器線性效應和尺度偏離的有效校正，可準確約束質譜測量或前處理過程中導致的Δ 47偏差，從而改善了標準數據的長期的重現性（圖1）；3）結合具有Δ 47 I-CDES90校準值（團簇同位素研究群體公認的參考值）的ETH標樣的測試標定，合成碳酸鋇可作為團簇同位素實驗室理想的內部標準，用于校正未知樣品的Δ 47值，從而減少ETH標樣的消耗，在未來也有望用于Δ 48的數據標準化。
該研究成果發表于國際地學主流期刊Geostandards and Geoanalytical Research。研究獲得了國家自然科學基金（42003001, 42173016, 42021002）、中國科學院廣州地球化學研究所“涂光熾優秀青年學者計劃”（TGC202103）和功能開發項目（GIG-GNKF-202001）的聯合資助。
論文信息：Kong, K.（孔凱）, Guo, Y.*（郭煬銳）, Deng, W.（鄧文峰）, and Wei, G.（韋剛健） (2023). Synthetic Witherite for Standardization of Clumped Isotope (Delta 47) Analyses, Geostandards and Geoanalytical Research, https://doi.org/10.1111/ggr.12520.
圖1 碳酸鋇標準Δ 47值的長期重現性與相應的殘差（ΔΔ 47）
附件下載：